Изотопы плутония

Изотоп плутония также а-радиоактивен, с периодом [c.416]

Из открытых до сих пор трансурановых элементов наибольшее практическое применение имеет изотоп плутония который [c.431]

Следующий трансурановый элемент-плутоний Ри (Z = 94)-получен в том же 1940 г. из нептуния в результате испускания последним электрона с периодом полураспада 2,3 дня. Известны изотопы плутония от до Ри. Периоды полураспада изотопов плутония заключены в пределах от 20 мин до 4,9-10 ° лет. В частности, период полураспада Ри составляет 24 360 лет, а его время жизни [c.291]

Америций Ат (Z = 95) открыт в 1944 г. Изотоп плутония Ри в результате испускания электрона с периодом полураспада 13 лет превращается в изотоп Ат. Этот изотоп имеет период полураспада 470 лет. Известны изотопы америция от Ат до Ат с периодами полураспада, варьирующими от 25 мин до примерно 8000 лет. В ряду лантанидов этому элементу соответствует европий, названный в честь Европы. Элемент с Z = 95 назван америцием в честь Америки. Америций получен в граммовых количествах. [c.291]

Как мы увидим в следующем параграфе, управляемая цепная реакция деления практически осуществима на трех различных изотопах. Это два изотопа урана и а также изотоп плутония Первый из этих изотопов имеется в природе, а остальные два можно изготовлять искусственно в промышленных масштабах. [c.565]

В природе встречается только изотоп плутонии-239. Вероятно, он [c.512]

Известно большое количество изотопов плутония, причем все они радиоактивны. Сиборг 1173, 174, стр. 183, 295—296] обобщил данные об изотопах трансурановых элементов. В табл. 2 приводится часть его данных, относящаяся к изотопам плутония. Абсолютные массы нуклидов вычислены из их энергий по отношению к абсолютной массе свинца-208. При расчетах для нее принято значение 208, 04140 (физическая шкала). [c.519]

Ядерным топливом называется материал, содержащий нуклиды, которые делятся при взаимодействии с нейтронами. Делящимися нуклидами являются находящиеся в природном уране изотопы урана, изотопы плутония, искусственно получаемые в ходе ядерных реакций из урана, искусственный получаемый при [c.81]

По данным ядерно-физических расчетов или анализов отработавшего топлива известны содержание ( 5 , 9 4 ) делящихся нуклидов 2 Pu и 2 Ри) в отработавшем (выгруженном из реактора) топливе, а также инт альный коэффициент воспроизводства вторичного топлива (КВ), т. е. возникновения из делящихся на тепловых нейтронах изотопов плутония (2з Pu и 2 Ри) . Пользуясь приведенными в 4.4 соотношениями, покажем примерный порядок расчета. [c.100]

Существенное значение для технических н экономических расчетов и оценок в ядерной энергетике имеет величина накопления в отработавшем топливе изотопов плутония. Они после извлечения из отработавшего топлива при химической переработке также являются товарной продукцией АЭС. [c.131]

Содержание накопленных изотопов плутония, кг/т [c.132]

Расчеты показывают, что с увеличением глубины выгорания растет воспроизводство, деление и накопление в активной зоне делящихся изотопов плутония, прн этом удельная энергия, отнесенная к расходу делящихся ядер, содержавшихся в начальной загрузке активной зоны, увеличивается (табл. 5.8). [c.135]

В настоящее время еще трудно установить оптимальные (экономически) значения необходимых коэффициентов очистки, так как еще не накоплен опыт по дистанционным методам изготовления и обращения с высокоактивным (по суммарной радиоактивности) плутониевым топливом. Нет возможности оценить влияние уровня очистки от радиоактивных продуктов деления на потери и стоимость регенерируемого делящегося продукта, который будет многократно подвергаться химической регенерации. Большое значение будет иметь полнота извлечения плутония из отработавшего топлива, т. е. минимальные потери в топливном цикле, особенно при химической переработке топлива активных зон реакторов-размножителей. Ставится задача снизить эти потери по изотопам плутония суммарно до 0,2 % и менее, а по урану — до [c.345]

Открытый изотоп плутония 94Ри а-радиоактивен, период его а-распада Т [c.416]

Второй изотоп плутония 94Pu2 был открыт в 1941 г. в качестве продукта р-превращения другого изотопа нептуния [c.416]

Изучение свойств 94Pu подтвердило такое предположение и показало, что этот изотоп плутония имеет очень большое сечение деления тепловыми нейтронами (738 барн) и испускает при делении 3,0 нейтрона. Таким образом, открылась возможность использования 94Pu наряду с в качестве ядерного горю- [c.416]

Рио. 3.15. Различные вращательные полосы в спектре ядра изотопа плутония j4pu . [c.110]

При радиоактивных распадах конечное ядро может оказаться не только в основном, но и в одном из своих возбужденных состояний. Например, в у-распаде, как мы увидим ниже, это является скорее правилом, чем исключением. Однако исключительно резкая зависимость вероятности а-расиада от энергии приводит к тому, что расп Д з1 на возбужденные уровни дочернего ядра обычно идут с очень низкой интенсивностью, потому что при возбуждении дочернего ядра уменьшается энергия а-частицы. Экспериментально удается наблюдать только распа,ды на вращательные уровни, имеющие относительно низкие энергии возбуждения (см. гл. И, 7). Распады на возбужденные уровни приводят к возникновению тонкой структуры энергетического спектра вылетающих а-частиц. В качестве типичного примера рассмотрим распад изотопа плутония 4Рц238, имеющего период полураспада Ti/ = 90 лет и испускающего а-частицы с энергией 5,5 МэВ. Точные измерения энергетического спектра вылетающих а-частиц показывают, что 72% частиц имеют энергию 5,49 МэВ, а около 28% частиц имеет энергию на 43 кэВ меньше. Наблюдаются также небольшие группы частиц с энергиями на 143, 296 и 803 кэВ меньше энергии основной группы частиц. На рис. 6.8 изображена схема этого распада. Дочернее ядро несферично (как и все ядра с Z > 86) и имеет четко выраженную полосу вращательных уровней 0 (основной), 2 , 4+, 6 , 8+. Альфа-распад идет на все эти уровни. На косых линиях, обозначающих разные распады, указаны вероятности соответствующих [c.226]

Помимо чисто научного интереса, изучение трансурановых элементов имеет и большое практическое значение. Изотоп плутония 94PU239 y g сейчас является одним из важнейших видов ядерного горючего Изотоп использовался в изотопном источнике [c.259]

Маломощные радиоактивные источники энергии уже существуют. В нашей стране разработана серия источников Бета ( Бе-та-С , Бета-М ), рабочим веществом которых является изотоп церия б,Се с периодом полураспада 290 дней. В США сделан источник мощностью 25 Вт на основе изотопа плутония 94PU , период полураспада которого 86,4 года. Этот источник может работать непрерывно в течение 5—10 лет. Радиоактивные источники энергии могут найти применение в отдаленных от линий электропередач местностях в случаях, когда потребление электроэнергии невелико, но постоянно и продолжается в течение длительного времени. Примером являются автоматические метеостанции. [c.564]

Этот процесс представляет собой расщнрен-ное воспроизводство ядерного горючего. Изотоп плутония относительно стабилен и имеет период полураспада более 24 тыс. лет. Но поскольку плутоний также не встречается в природе, этот период тоже не так уж долог. 2зэрц даже в большей степени, чем подвержен тепловой нейтронной реакции деления, и на одно деление у него образуется в среднем большее число нейтронов. Эти свойства были открыты на самых начальных этапах исследований ядерного деления, и во время второй мировой войны предпринимались интенсивные усилия наладить с помощью реакторов получение плутония в количествах, измеряемых килограммами. Первая ядерная бомба была взорвана 16 июля 1945 г. в Нью-Мехико около г. Аламогордо. Она представляла собой устройство, созданное на принципе деления плутония. [c.40]

Рис. 2,6. Радиоиэотопный термоэлектрический генератор СНАП-19 (в разрезе). В центре — капсула с радиоактивным изотопом (плутонием-238)

Первым был идентифицирован изотоп плутония с массовым числом 238 во время нсследовання Сиборгом и сотр. [174, стр. 4—10] химических свойств индикаторных количеств нептуния. Эти исследования, проведенные в Калифорнийском университете в 1941—1942 гг., позволили накопить значительные данные о химических свойствах плутония, и в 1942 г. было получено первое чистое соединение плутония [174, стр. 38—421. Металл в виде мелких корольков впервые был получен Баумбахом, а вскоре после этого — Фридом. Хотя эти крошечные корольки пл тоння весили менее 60 мкг, оказалось возможным определить их плотность, температуру плавления и микроструктуру [46, стр. 355—357 751. [c.511]

Искусственно получены изотопы плутония с массовыми числами от 232 до 216, но наиболее важным в производстве ядерного горючего я оружия в настоящее время является плутопнй-239 flOl] с периодом полураспада 24 360 лет. [c.512]

В настоящее время плутоний применяется в ядерном оружии, ядерном горючем, источниках нейтронов, пороговых детекторах для определения спектра нейтронов и в производстве высших изотопов плутония и трансплутониевых элементов. Во всем мире самая большая доля плутония предназначается для производства компонентов ядерного оружия. Одиако в последнее время растет сознание того, что в ядерной энергетике, основанной на уране, в виде отходов получаются большие количества плутония. Более того, для эффективного использования мировых запасов урана широко распространенный неделящийся, но являющийся сырьем для получения горючего уран-238 необходимо превращать в делящийся плутоний-239. По предварительным подсчетам [105J, превращение урана-238 в плутоний-239 увеличит мировые запасы энергии, заключенной в известных и пригодных для извлечения с экономической точки зрения запасах урана, более чем в 100 раз. Поэтому следует ожидать, что важность разработки энергетических ядерных реакторов, работающих на плутонии, в будущем возрастет. [c.565]

Воспроизводство ядерного топлива имеет место практически в любом реакторе, спроектированном для производства энергии, в котором наряду с делящимися содержатся сырьевые, воспроизводящие материалы и Если не рассматривать гипотетический случай использования сверхобогащенного ( 90%) уранового топлива для некоторых специальных реакторов (например, высокопоточных исследовательских, материаловедческих реакторов), то во всех ядерных реакторах, применяемых в энергетике, наряду с выработкой энергии будет иметь место частичное, а при создании определенных условий полное и даже расширенное воспроизводство ядерного топлива (изотопов плутония), обладающего Столь же высокой калорийностью, как и Плутоний может быть выделен из отработавшего топлива на заводах химической переработки в чистом виде и использован для изготовления смешанного уран-плутониевого топлива. [c.91]

Вклад делящихся изотопов плутония в энерговыработку. В 4.1 указана важная особенность реакторов на тепловых нейтронах, работающих на слабообогащенном уране, — частичное воспроизводство в них делящихся изотопов плутония (2 Ри и 2 "Ри). Часть этих изотопов наряду с под действием тепловых нейтронов подвергается делению, при котором также выделяется энергия 200 МэВ на 1 акт деления. Таким образом, искусственно полученные делящиеся изотопы плутония вносят определенный вклад в выработку тепловой энергии в реакторе. Следовательно, значение а в выражении (4.1) представляет собой сумму разделившихся ядер и ядер 2зэрц Z t Pu (обозначим в дальнейшем их сумму Pu9,4i), приходящихся В среднем на 1 т топливной загрузки [c.99]

В Процессе выгорания ядерного (уранового) топлива (в результате ядерных реакций) происходят значительные изменения его нуклидного состава. На рис. 5.7 приведен типичный график этого процесса применительно к проектным условиям активной зоны реактора ВВЭР-1000 при начальном обогащении л =4,4% (44 кг/т) и средней проектной глубине выгорания топлива В= = 40-103 МВт-сут/т (или а=42 кг/т), а на рис. 5.8 — расчетный график изменения нуклидного состава топлива при х=2 % и В=20-10з МВт-сут/т в активной зоне реактора РБМК-ЮОО Видно, что по мере выгорания в результате радиационного захвата нейтронов ядрами 11 возникают и накапливаются делящиеся изотопы плутония 3 Pu, Фи и неделящиеся изотопы [c.129]

В 4.3 приведена расчетная оценка вклада делящихся изотопов плутония (23 Pu и 2 Фи) в суммарную энерговыработку ядерного реактора ВВЭР-1000, составившая более 33%- Этот про <гесс имеет место и в других реакторах на тепловых нейтронах. Вклад плутония в деление и в энерговыработку тем больше, чем выше коэффициент воспроизводства (КВ) плутония и чем больше средняя глубина выгорания топлива. [c.130]

При химической переработке отработавшего топлива изотопы плутония могут быть извлечены и использованы для изготовления нового уран-плутониевого топлива. В такой смешанный по нуклидному составу вид топлива в процессе выгорания переходит, по существу, все урановое топливо (обогащенный уран), загруженное в реактор. [c.130]

Вклад в энерговыработку делящихся тепловыми нейтронами изотопов плутония 2зэрц и больше, чем выше глубина [c.137]

При контактах (особенно в смесях) плутония с некоторыми легкими элементами (например, F, А1, Li) под влиянием а-излучения возникает самопроизвольное нейтронное излучение (а, п-реакция). В гмеси изотопов плутония, содержащей Ри, будет образовываться и накапливаться Ат (а-распад, 1/2= = 436 лет). Как видно из табл. 6.1 и 6.2, сечения деления тепловыми нейтронами у 2 Ри и Ри больше, чем у [c.156]

Выход вторичных нейтронов при делении ядер плутония на 19 % выше, чем при делении Это создает преимущества при использовании Ри и Ри в качестве ядериого топлива и в реакторах на. тепловых нейтронах. Благоприятные ядерные свойства плутониевого топлива позволяют особенно эффективно црименить его в реакторах-размножителях. Все изотопы плутония делятся быстрыми нейтронами. [c.156]

С 1972 г. в США наряду с центрифужным интенсивно разрабатывался лазерный метод разделения изотопов урана, пригодный также для разделения изотопов плутония и других эле ментов. Работы велись одновременно в трех научно-исследова-довательских центрах (Ливемор, Лос-Аламос, фирма Екссон ). В 1982 г. Министерство энергетики США (DOE) приняло решение финансировать в дальнейшем только работы Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, где была к тому времени [c.235]

Метод AVLIS в США рассматривается и изучается (в несколько измененной модификации) и для разделения изотопов плутония, т. е. выделения из регенерированного плутония, [c.253]

ИЗОТОПОВ плутония наибольший вклад вносит ззрц ( 70%). Для получения относительно чистого уран-плутониевого топлива необходимы очень высокие коэффициенты очистки (отношение концентрации до и после очистки) от циркония, ниобия и рутения. [c.345]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...